站址偏差对多站雷达定位的影响及校正

对于多基站雷达,站址测量偏差对系统定位误差具有较大影响.以多基站超宽带雷达系统为例,建立了偏差影响与校正模型,通过对定位误差的线性化处理,将系统定位误差表示为站址测量偏差的线性组合;引入误差系数表示线性组合的权值;重点分析了站址偏差校正算法.误差系数表征了站址偏差对定位误差的影响方式,仿真计算表明误差系数同目标与雷达各基站的相对位置有关.同时仿真结果验证了所提模型可以较好地实现对站址偏差的校正.     

考虑互耦的切比雪夫线阵天线波束形成

低副瓣是当今电子对抗时代中对雷达天线的必然要求,但由于阵列天线单元间有互耦的影响,实际的天线单元电流分布往往达不到我们设计的要求。本文在介绍切比雪夫线阵的设计公式和互耦的矩量法分析方法的基础上,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时切比雪夫线阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对切比雪夫线阵各阵元电流幅度及相位的影响效果以及互耦对切比雪夫线阵天线波束形成的影响效果,接下来用软件的方式补偿互耦所造成的影响,从而完成了切比雪夫线阵天线波束形成的综合。     

天基分布式雷达相位估计与同步方法

分布式全相参雷达是一种新体制、颠覆性雷达技术,可将若干单元雷达进行信号处理级合成处理,实现N3信噪比增益,可突破雷达功率孔径积的限制.由于星载平台雷达系统各单元间距较远,星间无线相位估计与同步则成为核心问题之一.本文建立分布式相位同步理论模型,通过对相位误差分析,提出一种循环往返式相位同步方式.相比于主-从相位同步方式...     

分布式位置和姿态测量系统的概念与应用方向

该文讨论了分布式位置和姿态测量系统(POS)的概念与体制。针对不同的应用方式,论述了其主要技术指标,明确了光学遥感设备尤其是多子阵天线结构成像雷达对其要求,初步分析了获得高精度位置和姿态信息可能的技术途径,指出了其未来的应用方向。      

低副瓣波导窄边非倾斜缝天线研究

在波导窄边非倾斜缝隙单元两侧加金属扰动块,可以有效提高缝隙单元的等效电导和辐射能力,该方法应用于波导窄边行波阵天线设计,可减少波导行波线阵对缝隙单元数的限制。文中计算分析了长方体金属扰动块的物理参数与缝隙单元等效电导间关系,供设计时选用。最后,给出了16个缝隙单元的波导线阵的实例,实测结果与仿真设计一致,表明该分析与设计方法正确有效,且可推广应用于各种口径的低副瓣波导裂缝天线设计。     

频率步进雷达接收系统设计及幅相不平衡校正

设计了频率步进雷达混频、采样电路和数据处理单元,完成对I／Q通道信号的数据处理。由于电路参数存在偏差,导致I／Q通道幅相不平衡,影响雷达的距离像。在数据处理部分,通过分析误差,校正误差,可以达到抑制镜像的目的,并改善雷达的性能。     

一种新型双频微带反射阵的设计

设计了一种新型双频微带反射阵.该反射阵采用上层为Ka波段阵面、下层为X波段阵面的双层结构,阵列单元由圆与圆环组合单层结构构成.在此基础上,分别选择圆环贴片型和方环缝隙型频率选择表面作为上下两层阵面的接地板,并与传统导体接地板反射阵作比较分析.仿真结果表明:采用频率选择表面作为接地板,不仅使反射阵天线获得较好的双频辐射特性,同时可有效地降低两个阵面之间的相互影响.     

一种新颖的星载SAR无线内定标方法研究

内定标利用雷达系统内部设备和定标通路来测量系统各部分幅度和相位在成像过程中的相对变化,是保证雷达图像辐射精度的重要手段。该文针对传统有线内定标方案定标通路未覆盖相控阵天线TR输出端至无源阵面路径、定标网络庞大且自身误差控制难等不足,提出了一种新颖的利用辅助天线的无线内定标方法,给出了定标原理和分析模型,推导了SAR天线TR通道幅相特性和系统传递函数的标定方法,并在典型星载SAR系统参数下对标定误差进行了仿真分析,仿真结果表明,辅助天线支撑杆位置引起的TR通道幅度标定误差在10–3 dB量级,可以忽略;引起相位标定误差与支撑杆位置偏差密切相关,可依据文中给出的仿真曲线得到。支持杆位置引起的系统传递函数幅度标定误差小于0.1 dB;引起的相位标定误差对支撑杆位置偏差不敏感。最后在实际相控阵天线上对无线内定标方法进行了验证,获取了TR通道幅相特性标定的实测结果,表明了该方案的可行性和有效性。      

二维相阵天线波束指向扫描规律及其测量问题

本文首先从电磁学原理着手,运用空间解析几何知识推导出二维平面相阵的波束指向与两个配相角之间的关系。分析出二维相阵天线波束指向扫描的空间几何规律,得出描述二维相阵波束指向最方便最适宜的坐标系是正弦空间坐标系等结论。然后又利用二维均匀平面相阵天线方向图函数表达式导出了同样的结论。在此基础上结合我所704雷达相阵天线实际测量情况分析了二维相阵天线波束指向测量的几何关系,得出了测量值与被测量值之间的关系式及实际测量中的原理性误差的修正公式。     

一种新型单层宽带微带反射阵天线设计

针对微带反射阵天线带宽窄的问题,提出了一种新型线极化双谐振宽带"蝴蝶"形单元结构,详细描述了单元结构设计步骤,研究了不同基板以及不同结构参数对单元相位曲线的相移范围、平滑度以及谐振点位置的影响。仿真测试表明,该单元结构能够在5.5-7GHz带宽内具有良好的相位特性曲线。对36个"蝴蝶"形单元组件测试表明,其在20%带宽内辐射效率达到40%以上,最大辐射方向上交叉极化电平小于-30dB。此外,"蝴蝶"形单元结构类似于"十"字形单元结构,有利于进一步扩展实现多频带、多波束反射阵天线设计。     

An Error Prediction Framework for Interferometric SAR Data

Three of the major error sources in interferometric synthetic aperture radar measurements of terrain elevation and displacement are baseline errors, atmospheric path length errors, and phase unwrapping errors. In many processing schemes, these errors are calibrated out by using ground control points (GCPs) (or an external digital elevation model). In this paper, a simple framework for the prediction of error standard deviation is outlined and investigated. Inputs are GCP position, a priori GCP accuracy, baseline calibration method along with a closed-form model for the covariance of atmospheric path length disturbances, and a model for phase unwrapping errors. The procedure can be implemented as a stand-alone add-on to standard interferometric processors. It is validated by using a set of single-frame interferograms acquired over Rome, Italy, and a double difference data set over Flevoland, The Netherlands.     

存在站址误差下的无源雷达稀疏成像

无源雷达稀疏成像要求精确已知系统观测矩阵,然而在实际应用中通常存在发射机和接收机站址误差,会使得雷达回波模型中的观测矩阵部分未知,导致回波测量值与观测矩阵失配,将大大减弱传统稀疏成像算法的性能。首先对存在收发阵元位置误差下的无源成像进行了建模分析,接着提出一种基于优化迭代技术的自适应相位误差校正成像方法,可以在重构目标图像的同时消除相位误差对无源成像的影响。仿真结果验证了所提成像方法的有效性。     

机载雷达组网导航定位误差仿真分析

机载雷达组网具有雷达组网和空中机动的综合优势.获取组网中载机导航定位的准确数据是目标定位的一个重要问题.文中对机载雷达组网时导航定位误差影响目标定位的误差机理进行了理论推导,重点对导航定位误差产生的目标定位误差进行了仿真分析,得出了两者之间的对应关系及导航定位误差产生的目标定位不一致性这一不可忽略的重要结论.     

传感器位置误差下外辐射源雷达三维定位代数解算法

机载外辐射源雷达系统中,部署在飞机上的观测站传感器位置无法精确获知,观测站位置误差将严重影响目标定位精度。对此,该文提出一种观测站位置误差下多基外辐射源雷达3维定位代数解算法。该算法首先利用辅助变量将非线性双基距离和差(BRD)观测方程进行线性化,构造伪线性目标估计模型。然后将观测站位置量测噪声的统计特性融入定位算法,提出一种改进两步加权最小二乘(TS-WLS)算法实现观测站位置误差下外辐射源雷达目标定位。最后推导了克拉美罗下界(CRLB)和算法的理论误差。仿真结果显示,在适中的BRD量测误差和观测站位置误差下,所提算法的目标定位性能能够达到CRLB。     

Spontaneously deployable structure for space diffractive telescope

In order to satisfy the demands for diffractive telescopes in space exploration, a new deployable space diffractive telescope is designed. The structure and geometrical sizes of the spontaneously deployable telescope are preliminarily designated through the Serrurier truss principle and the optimized design theory. The finite element model of the deployable structure is established, and its deployed characteristics are analyzed. The prototype of the spontaneously deployable structure is constructed and some experiments are carried out to study its characteristics. Experimental results indicate that the deployable structure is 2.95 m in length, its repetitive deployed precision can reach less than 2 mm, the off-center error is less than 0.3 mm, and its deployed precision can be adjusted to micrometer level by actuators when it has deployed. It has simple structure, low mass, steady and reliable deployment, as well as higher precision for space diffractive telescopes.     

分布式阵列雷达基线位置和相位误差的卫星标校方法

在采用相位干涉测角的分布式阵列雷达系统中,系统阵面相位中心位置误差和相位误差对测角精度影响很大,且阵面相位中心位置与物理中心位置通常不一致,因此需要对其进行精细标准补偿。传统的雷达系统误差校正方法通常采用远场辐射源来对雷达进行校正,但是对于单元间距很大的分布式阵列空间目标监视雷达而言,要实现远场辐射校准往往很难。该文提出一种利用多弧段的精轨卫星精密星历对阵面相位中心位置误差引起的相位误差进行白化,然后搜索相位中心坐标和相位差使匹配方差最小的校正方法,无需使用特定仪器测量,且能很好地标定误差;计算机仿真以及实测数据验证了使用该文校正方法后,测角精度得到了显著提升。     

面向自动化装配过程的光纤传感调校系统

为了减小装配误差,解决自动装配过程中强迫装配、装配不到位等问题,设计了基于光纤传感的调校系统。该系统由光纤传感阵列、解调模块、调校控制机构组成。提出了应变分布解算模型,推导了波长与位置偏差的函数关系,仿真分析了工件应变敏感区域的分布特征,量化了应变与位置误差的映射关系。实验采用可调施力结构对系统应变监测量进行标定,采用视觉测量对系统位置偏差量进行标定。实验结果显示,位置偏差与波长变化呈线性映射关系,验证了依据波长反演装配位置偏差的可行性。与视觉测量的标准值相比,该系统的位置偏差平均相对误差为8.6%。由此可见,该系统具有实时、精确反演工件应变场的计算能力,在自动化装配中具有很好的应用前景。     

大气折射引起的雷达定位误差模型

大气折射引起的雷达定位误差是限制雷达精度进一步提高的关键因素之一.针对目前只给出雷达测量参数的折射误差,不能明显给出实际应用中所需要的目标位置偏移误差现状.通过采用我国大气折射率的统计模型和目前公认的高精度的电波折射误差修正方法一射线描迹法,对大气折射引起的雷达定位误差进行了目标位置偏离的计算和拟合,建立了大气折射引起雷达测量目标的位置偏移误差模型,从而为雷达实际使用和精度评估奠定基础.     

一种鲁棒的分布式雷达主瓣干扰抑制方法

分布式雷达通过多部小口径雷达按照一定规则稀疏部署,形成等效大口径阵列,使其具有较高的角度分辨率和测量精度,能够在空域有效抑制主瓣干扰,然而在实际应用中,各单元雷达的阵元位置不准、时频不同步等非理想因素会引入幅相误差,严重影响分布式雷达系统的性能;且分布式雷达的超长基线给阵列标校提出了更高的要求.本文提出一种基于干扰样本...     

Random surface error effects on offset cylindrical reflector antennas

The focus of this paper is to characterize the average power pattern of an offset cylindrical parabolic reflector antenna subject to random surface errors. A novel computational method is developed for studying the random surface error effects on the boresight gain loss and the sidelobe levels of the average power pattern. The particular antenna dimensions used for this study are similar to the specifications for the second generation precipitation radar (PR-2) mission. In keeping with the requirements in the PR-2 mission, both the Ku and Ka frequency bands are considered. Random surface error effects are also studied for different edge taper levels. In addition to analysis of a reflector with uniform random surface errors, a nonuniform surface error case is presented in this study. This is an important consideration for evaluating the suitability of large deployable membrane reflector antennas for the PR-2 mission.